高考物理二轮复习专题3牛顿运动定律(同步)摘要.ppt

4．一个质量为m的小球B，用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A、C两点，已知两绳拉直时，如图所示，两绳与车厢前壁的夹角均为45°.试求： (1)当车以加速度a1＝ g向左做匀加速直线运动时1、2两绳的拉力． (2)当车以加速度a2＝2g向左做匀加速直线运动时，1、2两绳的拉力． 【解析】　当细绳2刚好拉直而无张力时，车的加速度为向左的a0，由牛顿第二定律得， F1cos 45°＝mg F1sin 45°＝ma0 可得：a0＝g (2)因a2＝2g＞a0，故细绳1、2均张紧，设拉力分别为F12，F22，由牛顿第二定律得： F12cos 45°＝F22cos 45°＋mg F12sin 45°＋F22sin 45°＝ma2 可解得：F12＝ mg F22＝ mg. 5.如图所示,倾角为α的光滑斜面体上有一个小球m被平 行于斜面的细绳系于斜面上,斜面体放在水平面上. (1)要使小球对斜面无压力,求斜面体运动的加速度范围, 并说明其方向. (2)要使小球对细绳无拉力,求斜面体运动的加速度范围, 并说明其方向. (3)若已知α=60°,m=2 kg,当斜面体以a=10 m/s2向右 做匀加速运动时,绳对小球拉力多大?(g取10 m/s2) 解析 为确定小球对斜面无压力或对细绳无拉力时斜面 体的加速度,应先考虑小球对斜面或细绳的弹力刚好为 零时的受力情况,再求出相应加速度.取小球、细绳和斜 面体这个整体为研究对象,分析整体的受力情况,再确定 斜面体的加速度范围. (1)球对斜面刚好无压力时,细绳与斜面平 行,小球只受重力mg和细绳拉力T的作用, 如右图所示.正交分解T,由牛顿第二定律得 Tsinα-mg=0 Tcosα=ma0 解出a0=g·cotα 所以在斜面向右运动的加速度a≥a0=g·cotα时,小球对斜面无压力. (2)当球对细绳刚好无拉力时,小球只 受重力mg和斜面支持力N,如右图所示. 正交分解N后,可知N的竖直分力与重 力平衡,N的水平分力使m向左加速运动. N·cosα=mg N·sinα=ma0 解出a0=g·tanα 所以在球对细绳无拉力作用时,若要使球与斜面体以相 同的加速度运动,则斜面体必须以a=a0=g·tanα向左加 速运动;如果斜面体向左运动的加速度a＞a0,则小球会相对斜面向右上方滑动,但要注意,若球能滑到细绳悬点上 方,细绳会对球再次产生拉力作用. (3)由(1)可知,球对斜面恰好无压力 时,a0=g·cot 60°= ×10 m/s2,而 题设条件a=10 m/s2＞a0, 因此,这时小球对斜面无压力,且球飞 离斜面,如右图所示.将细绳拉力T正交分解得 Tsinθ-mg=0 Tcosθ=ma 解出小球所受细绳拉力T= mg=20 N,拉力方向与水平 方向夹角θ=45°. 答案 (1)a≥gcotα 方向向右 (2)a=gtanα 方向 向左 (3)20 N,与水平方向成45°角 返回 例1：一弹簧秤的秤盘质量m1=1．5kg，盘内放一质量为m2=10．5kg的物体P，弹簧质量不计，其劲度系数为k=800N/m，系统处于静止状态，如图9所示。现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初0．2s内F是变化的，在0．2s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2） F 图9 4.弹簧中临界、极值问题 如图3-6-3所示，在倾角为q的光滑斜面上端系有一劲度系数为k的弹簧，弹簧下端连一个质量为m的小球，球被一垂直斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变，若A以加速度a(agsinq)沿斜面向下匀加速运动，求： (1)从挡板开始运动到球板分离所经历的时间t； (2)从挡板开始运动到小球速度最大时，球的位移x. 图3-6-3 如图3-6-6所示，已知物块A、B的质量分别为m1、m2，A、B间的动摩擦因数为μ1，A与地面之间的动摩擦因数为μ2，在水平力F的推动下，要使A、B一起运动而B不致下滑，力F至少为多大？ 图3-6-6 易错题：两个重叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为q的斜面上，如图3-6-7所示．滑块A、B的质量分别为M、m.A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2.已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，在运动过程中，滑块B受到的摩擦力(